Xem mẫu
- Mét trong nh÷ng yªu cÇu quan träng nhÊt lµ ®¶m b¶o kh¶ n¨ng tho¸t níc
cña hÖ thèng tho¸t níc th¶i tíi cuèi giai ®o¹n tÝnh to¸n. Nh vËy, ®Ó x¸c ®Þnh lu
lîng tÝnh to¸n cÇn cã c¸c sè liÖu hiÖn tr¹ng vµ quy ho¹ch vÒ d©n sè vµ c¸c d÷ liÖu
chi tiÕt vÒ c¸c khu ®« thÞ, khu th¬ng m¹i dÞch vô, xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp.
9.3.2. Tæng lu lîng níc th¶i
Tæng lîng níc th¶i xÐt vÒ lu lîng (kh«ng xÐt tíi thµnh phÇn) cã thÓ
ph©n chia nh sau:
- Níc th¶i sinh ho¹t (khu nhµ ë, khu th¬ng m¹i dÞch vô, bÖnh viÖn,
trêng häc, c¬ quan, ). T¹i c¸c khu vùc nµy, diÔn biÕn lu lîng níc th¶i lµ cã
quy luËt chung vµ kh«ng cã c¸c thay ®æi bÊt thêng.
- Níc th¶i c«ng nghiÖp lµ níc th¶i tõ c¸c khu vùc nhµ m¸y, xÝ nghiÖp.
Lu lîng níc th¶i c«ng nghiÖp tuú thuéc vµo thiÕt kÕ cña nhµ m¸y vµ t×nh h×nh
s¶n xuÊt. C¸c khu vùc nµy ®«i khi cã c¸c thay ®æi bÊt thêng trong lu lîng níc
th¶i.
Tæng lîng níc th¶i t¹i khu vùc ®îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc sau:
Wt = n0 M + WKh (9 - 13)
trong ®ã:
Wt: tæng lîng níc th¶i ngµy t¹i khu vùc, m3;
M: sè d©n trong khu vùc tÝnh to¸n, ngêi. Th«ng sè nµy thêng ®îc x¸c
®Þnh c¨n cø trªn quy ho¹ch ph¸t triÓn ®« thÞ, hoÆc c¨n cø theo mËt ®é d©n sè quy
ho¹ch;
no: tiªu chuÈn th¶i níc ngµy ®ªm. Tiªu chuÈn th¶i níc lµ lîng níc th¶i
t¹o ra do mét ngêi sö dông hÖ thèng tho¸t níc hoÆc t¹o ra trªn mét ®¬n vÞ s¶n
phÈm s¶n xuÊt ra cña xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp. Tiªu chuÈn th¶i níc trong nhiÒu
trêng hîp cã thÓ lÊy b»ng tiªu chuÈn cÊp níc;
WKh: tæng lîng níc th¶i ph¸t sinh tõ c¸c khu vùc kh¸c ngoµi khu d©n c,
3
m ; vÝ dô nh c¬ së s¶n xuÊt, th¬ng m¹i, dÞch vô, trêng häc, bÖnh viÖn, Trong
nhiÒu trêng hîp WKh còng ®îc tÝnh t¬ng tù nh Wt, tøc lµ c¨n cø trªn tiªu chuÈn
th¶i níc ®èi víi tõng s¶n phÈm, giêng bÖnh, häc sinh, hoÆc m2 mÆt b»ng.
Lu lîng níc th¶i trung b×nh ngµy ®îc tÝnh tõ tæng lîng níc th¶i nh
sau:
Wt
(9 - 14)
Qtb
86.400
trong ®ã:
Qtb: lu lîng níc th¶i trung b×nh ngµy, m3/s;
Tuy nhiªn lîng níc th¶i ch¶y vµo m¹ng líi tho¸t níc thêng kh«ng ®iÒu
hoµ theo giê trong ngµy (cùc ®¹i lµ buæi s¸ng vµ buæi chiÒu tèi), kh«ng ®iÒu hßa
theo c¸c ngµy trong tuÇn.
§Ó x¸c ®Þnh lu lîng tÝnh to¸n ®èi víi níc th¶i, th«ng thêng sö dông c¸c
hÖ sè kh«ng ®iÒu hßa ngµy ®ªm (Kng®), kh«ng ®iÒu hßa theo giê (Kh) vµ hÖ sè
kh«ng ®iÒu hßa chung (Kch) lµ tÝch cña hai hÖ sè trªn:
316
- Q max . h
K ch K ng đ K h (9 - 15)
Q TB . h
trong ®ã:
Qmax.h : lu lîng giê lín nhÊt trong ngµy th¶i níc lín nhÊt;
QTB..h : lu lîng giê trung b×nh trong ngµy th¶i níc trung b×nh.
T¬ng tù nh vËy, hÖ sè kh«ng ®iÒu hßa chung ®èi víi lu lîng nhá nhÊt
còng ®îc tÝnh to¸n nh ®èi víi lu lîng lín nhÊt. HÖ sè kh«ng ®iÒu hßa chung
®èi víi níc th¶i sinh ho¹t (khu d©n c) tïy thuéc lu lîng níc th¶i trung b×nh
lÊy nh ë b¶ng 9 - 5 díi ®©y.
B¶ng 9 - 5
B¶ng gi¸ trÞ cña hÖ sè kh«ng ®iÒu hßa chung
Lu lîng trung b×nh, 100 >500
5 10 20 50 100 300 500
l/s 0 0
1,5
max 2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,5 1,47 1,44
5
Kch
0,3 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6
min 0,5 0,69 0,71
8 5 5 9 2 6
Trong trêng hîp khu vùc tÝnh to¸n kh«ng chØ lµ khu d©n c, mµ cã nhiÒu
môc ®Ých sö dông kh¸c, lu lîng tÝnh to¸n cña c¸c khu vùc ngoµi khu d©n c cÇn
ph¶i xem xÐt, ph©n tÝch vµ ¸p dông c¸c ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n thÝch hîp, vÝ dô nh
c¨n cø theo tiªu chuÈn cÊp níc. §èi víi c¸c nhµ m¸y, khu c«ng nghiÖp cã sö dông
nhiÒu níc trong quy tr×nh s¶n xuÊt, cÇn c¨n cø theo biÓu ®å nhu cÇu níc theo yªu
cÇu c«ng nghÖ.
§ 9 .4. §Æc ®iÓm chuyÓn ®éng cña níc th¶i ®« thÞ
M¹ng líi tho¸t níc th¶i sinh ho¹t thêng ®îc tÝnh to¸n víi mét phÇn ®é
®Çy cèng. §iÒu nµy cho phÐp:
- T¹o ®iÒu kiÖn tèt ®Ó vËn chuyÓn c¸c chÊt bÈn l¬ löng kh«ng tan.
- §¶m b¶o th«ng h¬i ®Ó lo¹i c¸c chÊt khÝ ®éc h¹i t¸ch ra tõ níc th¶i.
- T¹o mét phÇn tiÕt diÖn dù phßng ®Ó vËn chuyÓn lu lîng vît qu¸ gi¸ trÞ
tÝnh to¸n.
§é ®Çy cèng ®îc ®Æc trng bëi tû lÖ gi÷a chiÒu cao líp níc H vµ ®êng
kÝnh d hay chiÒu cao toµn phÇn cña cèng (H/d).
§Ó tÝnh to¸n thñy lùc m¹ng líi tho¸t níc ngêi ta dïng c«ng thøc dßng
ch¶y æn ®Þnh vµ ®Òu:
Q=.v (9 - 16)
2
v
v C Ri ; i (9 - 17)
.
4R 2 g
trong ®ã:
317
- Q: lu lîng níc th¶i, m3/s;
: diÖn tÝch mÆt c¾t ít, m2;
C: hÖ sè Sªdi;
v: tèc ®é trung b×nh cña dßng ch¶y, m/s;
i: ®é dèc thñy lùc b»ng ®é dèc lßng èng cèng khi chuyÓn ®éng ®Òu;
R: b¸n kÝnh thñy lùc, m; R = /;
: chu vi ít, m;
g: gia tèc r¬i tù do, 9,81m/s2.
9.4.1. TiÕt diÖn cèng vµ ®Æc tÝnh thñy lùc
C¸c lo¹i tiÕt diÖn cèng tho¸t níc thêng dïng lµ cèng trßn, cèng vßm, cèng
hép vu«ng, cèng hép ch÷ nhËt, kªnh h×nh thang, r·nh h×nh ch÷ nhËt. KÕt cÊu cã thÓ
lµ bª t«ng cèt thÐp, vßm g¹ch, ®¸ héc x©y …. yªu cÇu chung nhÊt lµ:
- B¶o ®¶m tho¸t níc tèt, kh«ng g©y l¾ng ®äng;
- §ñ søc chÞu t¶i träng tÜnh vµ ®éng;
- Gi¸ thµnh h¹;
- Tr¸nh dïng nhiÒu lo¹i cèng kh¸c nhau.
Trªn thùc tÕ, ®èi víi ®« thÞ tiÕt diÖn cèng hay sö dông nhÊt lµ cèng trßn do
cã c¸c u ®iÓm vÒ gi¸ thµnh, kh¶ n¨ng s¶n xuÊt ®ång lo¹t vµ tÝnh dÔ l¾p ghÐp.
Th«ng thêng khi thiÕt kÕ m¹ng líi tho¸t níc ®« thÞ, c¸c lo¹i tiÕt diÖn cèng chñ
yÕu ®îc c©n nh¾c lµ:
- Cèng trßn bª t«ng cèt thÐp ®èi víi hÖ thèng tho¸t níc th¶i (níc bÈn);
- Cèng trßn bª t«ng cèt thÐp ®èi víi hÖ thèng tho¸t níc ma, ®êng kÝnh
lín nhÊt lµ 2,0m;
- Cèng hép bª t«ng cèt thÐp (®æ t¹i chç hoÆc l¾p ghÐp) tiÕt diÖn h×nh vu«ng
hoÆc h×nh ch÷ nhËt, kÝch thíc nhá nhÊt nªn lín h¬n 1,0m;
- R·nh tho¸t níc h×nh ch÷ nhËt.
C«ng thøc chung tÝnh lu lîng tho¸t níc cña cèng nh sau:
Q=.V (9 - 18)
V C R.I C R.i (9 - 19)
trong ®ã:
Q: lu lîng m3/s;
: diÖn tÝch tiÕt diÖn ít, m2;
V: tèc ®é níc ch¶y, m/s;
R: b¸n kÝnh thñy lùc, m;
I: ®é dèc thñy lùc, lÊy b»ng ®é dèc cèng i;
C: hÖ sè Sª di. Theo c«ng thøc Pavlèpki:
318
- 1 y
(9 - 20)
C .R
n
trong ®ã:
n: hÖ sè nh¸m, phô thuéc vËt liÖu vµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o cèng. Xem b¶ng 9
-6;
y: sè mò, phô thuéc ®é nh¸m, h×nh d¹ng vµ kÝch thíc cña cèng:
y 2,5 n 0,13 0,75 n 0,1 (9 - 21)
Trong nhiÒu trêng hîp, c«ng thøc vËn tèc cã thÓ viÕt nh sau:
1 2 / 3 1/ 2
V RI (9 - 22)
n
B¶ng 9 - 6
HÖ sè nh¸m n
Lo¹i cèng (kªnh) HÖ sè nh¸m n
Cèng:
- Sµnh
0,013
- Bª t«ng vµ bª t«ng cèt
0,014
thÐp
0,012
- Xi m¨ng vµ a mi ¨ng
0,013
- Gang
0,012
- ThÐp
Kªnh
0,015
- G¹ch
0,017
- §¸ cã tr¸t v÷a xi m¨ng
Chó ý: C¸c trÞ sè ë b¶ng nªu trªn t¬ng øng víi ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt hoµn
chØnh, nÕu s¶n xuÊt b»ng thñ c«ng th× trÞ sè nh¸m sÏ lín h¬n nhiÒu.
§Æc tÝnh thñy lùc tèt nhÊt cña tiÕt diÖn cèng x¸c ®Þnh b»ng kh¶ n¨ng tho¸t
níc lín nhÊt, khi cïng ®¹t mét ®é dèc vµ diÖn tÝch tiÕt diÖn ít b»ng nhau. Nh
vËy cèng trßn lµ tèt nhÊt v× cã b¸n kÝnh thñy lùc R lín nhÊt.
(9 - 23)
R
trong ®ã:
: diÖn tÝch tiÕt diÖn ít, m2;
: chu vi ít, m;
Do cèng trßn tho¸t níc tèt, dÔ chÕ t¹o hµng lo¹t vµ bÒn v÷ng nªn ®îc dïng
réng r·i, tíi 90% sè lîng trong m¹ng líi tho¸t níc.
9.4.2. Tæn thÊt côc bé trong m¹ng líi tho¸t níc
Tæn thÊt côc bé thêng ®îc tÝnh ë giÕng th¨m, giÕng chuyÓn bËc víi cèng
cã d
- V2
(9 - 24)
hr
2g
trong ®ã:
: hÖ sè tæn thÊt côc bé;
V: tèc ®é dßng ch¶y ë mÆt c¾t sau chç tæn thÊt, theo chiÒu níc ch¶y, m/s;
g: gia tèc träng trêng, 9,81m/s2.
T¹i cöa x¶ lµ n¬i më réng ®ét ngét, cã thÓ tÝnh cét níc theo ®Þnh luËt Booc -
®a:
V1 v 2
(9 - 25)
H dm
2g
Khi ¸p dông c«ng thøc nªu trªn cã thÓ kÕt hîp tÝnh to¸n víi ®o ®¹c thùc tÕ
(nh ®o tèc ®é V2 cña s«ng cã nhiÒu cöa x¶ trong mïa ngËp lôt).
HÖ sè tæn thÊt côc bé cã thÓ tÝnh cho trêng hîp thu hÑp ®ét ngét
2
ch= 0,05 (1- ) (9 - 26)
Trêng hîp cöa x¶:
2
cx = (1- ) (9 - 27)
trong ®ã , lµ diÖn tÝch mÆt c¾t. Khi lín h¬n nhiÒu so víi th× cx = 1.
B¶ng 9 – 7
TrÞ sè
VÞ trÝ g©y tæn thÊt côc bé
- Cöa thu níc vµo kªnh m¬ng 0,1
- Cöa thu níc vµo èng gê nhän 0,5
- Cöa thu níc vµo èng ë díi mùc níc 1,0
- Van khãa ë møc ®é hë:
Hoµn toµn 0,50
3/4 0,26
1/2 2,06
- Van ngîc chiÒu 5,0
- Khuûu èng 90O, Ø100 - 1000mm 0,39 – 0,50
9.4.3. §êng kÝnh tèi thiÓu vµ ®é ®Çy tèi ®a
Ngêi ta quy ®Þnh ®êng kÝnh tèi thiÓu tïy theo lo¹i níc th¶i, ph¹m vi sö
dông lµ ®Ó tr¸nh bÞ t¾c cèng, gi¶m bít chi phÝ qu¶n lÝ.
§é ®Çy a = h/d, h/H ®îc quy ®Þnh thêng nhá h¬n 1 ®Ó b¶o ®¶m ®iÒu kiÖn
ch¶y kh«ng ngËp cña cèng vµ cßn ®Ó th«ng h¬i, nhÊt lµ víi cèng níc th¶i sinh
ho¹t, lo¹i níc bÈn. Riªng víi cèng tho¸t níc ma, tho¸t níc chung th× cã thÓ
®îc dïng h/d = 1 khi ®¹t lu lîng tèi ®a.
a. Đ ường kÝnh nhỏ nhấ t của ống:
320
nguon tai.lieu . vn
